나노아이오닉스코리아, TCD방식 고감도 고정밀 수소센서 국내 상용화 나서

나노아이오닉스코리아는 수소 생산, 운송, 저장 및 이용 등 수소산업 전반에 광범위하게 활용될 수 있는 기체열전도도(TCD) 방식의 고감도 수소센서를 MEMS 기술을 이용하여 국내 최초로 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.

국내 센서 전문기업 ㈜나노아이오닉스코리아(대표 김양기)가 산업통상자원부 주관 지역특화산업육성사업 지원으로 2021년부터 2년간 연구 결과, TCD 방식의 수소센서와 이를 이용한 모듈제품을 국내기술로 개발해 상용화에 나선다.

TCD형 수소센서모듈./사진제공=나노아이오닉스코리아

전 세계적으로 차세대 친환경 연료인 수소에 기반한 수소경제로의 전환에 맞추어 수소 생산 및 저장, 수소연료전지 등 다양한 분야에서 기술개발 및 산업화가 가속화되고 있는데, 수소센서는 이러한 수소밸류체인의 모든 부문에 필수적으로 적용되는 제품이다.

현재 국내에서는 전기화학식과 접촉연소식 수소센서가 상용화되고 있으나, 낮은 검출범위 또는 열화로 인한 수명 단축의 문제로 인해 아직까지는 대부분 수입에 의존하고 있다.

이번에 개발된 TCD형 수소센서는 수소기체의 높은 열전도도를 이용하여 수소를 정량적으로 감지하는 기술로, 폭발위험이 없고 긴 수명으로 인해 수소 생산, 저장시설이나 수소자동차 등 높은 안정성과 내구성이 요구되는 분야에 적합한 것으로 알려져 있다. 특히 0.05%부터 10% 이상의 수소농도까지 안정적으로 측정할 수 있기 때문에 기존의 수소누출 감시용 제품뿐만 아니라, 수소연료공급장치의 제어나 공정관리용 정밀분석기에도 적용할 수 있다는 장점이 있다.

나노아이오닉스코리아 연구팀에 따르면 반도체 제조공정에 기반한 MEMS 기술을 이용하여 초소형 고성능 감지소자의 대량생산이 가능하며, 온습도 보정 기능을 적용하여 수소농도를 정밀하게 측정할 수 있는 모듈제품까지 개발함으로써 수소가 사용되는 대부분의 분야에 활용할 수 있게 됐다. 또한 반응속도를 1초까지 단축시킴으로써 수소자동차 등 신속한 위험감지를 통해 높은 안정성 확보가 요구되는 분야까지 적용이 가능할 것으로 기대된다.

김양기 대표는 "수소경제의 주요 분야에서 한국기업이 선도적인 역할을 수행하고 있는 상황에서, 폭넓은 활용가능성을 지닌 TCD형 수소센서의 개발은 국내 수소 관련 산업 발전에 긍정적인 효과를 가져올 수 있다"며, "정밀 수소분석기 및 무선 다채널 수소모니터링시스템 등 후속 연구개발 투자를 지속해 수소를 회사 성장의 핵심전략 부문으로 삼겠다"고 밝혔다.